有效散熱是實現(xiàn)干式切削需要解決的關(guān)鍵問題。為盡量減小刀具加工時產(chǎn)生的切削熱,刀具幾何形狀的設(shè)計應(yīng)使刀具具有較小的切削力和摩擦力。深孔加工刀具切削中的主要問題是排屑困難,對于干式切削刀具這一問題更為突出,因此刀具幾何形狀的設(shè)計必須保證刀具良好的排屑性能:在切削力較小的情況下,可采用大前角和大圓度切削角的設(shè)計原則。刀具材料:干式切削刀具材料必須具有良好的耐高溫性能。對于大前角刀具則必須采用高硬度材料。目前適合干式切削加工的刀具材料主要有超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金、CBN、PCD、陶瓷和金屬陶瓷等。高硬度材料的出現(xiàn),為干式切削提供了可能。遼寧進(jìn)口準(zhǔn)干式切削系統(tǒng)定制
高速干式切削加工代替高速濕式加工是機(jī)械制造業(yè)未來的發(fā)展趨勢,相信隨著高速干式切削加工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和不斷成熟,它必將展現(xiàn)出廣闊而美好的發(fā)展前景。隨著切削速度的提高,單位時間內(nèi)的材料切除率(切削速度、進(jìn)給量和切削深度的乘積,v×f×ap)增加,切削加工時間減少,從而可大幅度提高加工效率,降低加工成本。在高速切削加工范圍內(nèi),切削力隨著切削速度的提高而減小,根據(jù)切削速度的提高幅度,切削力平均可減少30%以上,有利于對剛性較差的零件和薄壁零件的切削加工。北京先進(jìn)準(zhǔn)干式切削系統(tǒng)廠商在高速切削加工范圍內(nèi),切削力隨著切削速度的提高而減小。
準(zhǔn)干式切削的涂層實際上有類似于冷卻液的功能,它產(chǎn)生一層保護(hù)層,把刀具與切削熱隔離開來,使熱量很少傳到刀具,從而能在較長的時間內(nèi)保持刀尖的堅硬和鋒利。表面光滑的涂層還可以減少摩擦來降低切削熱,保持刀具材料不受化學(xué)反應(yīng)的作用,因為在大多數(shù)高速干切削中,高溫對化學(xué)反應(yīng)有很大的催化作用。TiAlN涂層和Mo2軟涂層還可交替涂覆,形成一個多涂層刀具,既有硬度高、耐磨性好的特性,又有摩擦系數(shù)小、切屑易流出的優(yōu)點,有優(yōu)良的替代冷卻液的功能。在干切削技術(shù)中,刀具涂層發(fā)揮著非常重要的作用。
針對高速干式切削加工的特點,需要對高速干式切削加工刀具的幾何形狀和結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化:①減少加工刀具與工件表面之間的接觸面積。如加大鉆頭的導(dǎo)程和倒錐角,以防止切屑阻塞,改善排屑性能。改進(jìn)后效果明顯,鉆孔能力可提高數(shù)倍。加強(qiáng)刃,前刀面呈多條弧形溝,以減少切屑與前刀面的接觸,使切削溫度在一定程度上降低,采用常規(guī)切削速度加工時,刀具壽命可提高3~4倍。②考慮刀具表面的較大潤滑性,防止產(chǎn)生積屑瘤。③在高速干式切削加工時,可對細(xì)顆粒硬質(zhì)合金刀具和PCD刀具的切削刃口作微小鈍化,以刀具基體的強(qiáng)度來保持刃口的鋒銳性,達(dá)到降低切削溫度的目的。這樣不但可保持刀具的優(yōu)良性能,還可延長刀具較長的使用壽命。準(zhǔn)干式切削涂抹的潤滑油在刀具和工件間形成一層油膜,保護(hù)刀具和工件,避免熱量產(chǎn)生,提高工件加工精度。
準(zhǔn)干式切削加工又稱微量潤滑(MQL),其關(guān)鍵技術(shù)是通過將一定壓力的壓縮空氣與極微量的切削油混合并霧化,噴至加工區(qū)域,對加工區(qū)域工件接觸表面進(jìn)行潤滑和冷卻,減少了切屑的粘刀以及摩擦,同時冷卻了加工區(qū)域并有利于排屑,因此,對加工環(huán)境有很好的改善作用。之所以稱之為微量潤滑,是因為在切削加工中所消耗的潤滑油非常少,和傳統(tǒng)切削加工切削液相比,其用量是傳統(tǒng)切削液加工的幾萬分之一。如果準(zhǔn)干式加工技術(shù)使用得當(dāng),切削加工后的切屑、工件以及刀具都沒有切削液的殘留,表面比較干燥,對后期的刀具,工件的處理都比較簡單,而切屑甚至可以直接回收利用,對環(huán)境基本上不造成污染,因此,又叫做準(zhǔn)干式切削。MQL微量潤滑技術(shù)的實施可以有效增加加工經(jīng)濟(jì)效益,減少成本,同時還能改善工件的加工表面粗糙和增加刀具使用壽命。目前在鋁和鑄鐵工件上的加工應(yīng)用比較多。為了延長刀具的使用壽命,高速干式切削加工的切削速度一般要高于普通高速加工。廣東進(jìn)口準(zhǔn)干式切削系統(tǒng)工藝
準(zhǔn)干式切削加工外環(huán)齒輪,使用無毒植物潤滑油,提升刀具壽命,減少齒輪切削油的消耗。遼寧進(jìn)口準(zhǔn)干式切削系統(tǒng)定制
數(shù)控干式切削所用的刀具應(yīng)比普通機(jī)床刀具具有更高的耐用度。如刀具磨損較快,就會影響工件的加工精度與表面品質(zhì),而且會增加換刀所引起的調(diào)刀與對刀次數(shù),使工件表面留下因?qū)Φ墩`差而形成的接刀臺階,降低工件的表面品質(zhì)。刀具的高精度為適應(yīng)數(shù)控加工的高精度和自動換刀等要求,刀具的幾何形狀、尺寸精度和表面品質(zhì)應(yīng)有較高的要求,刀柄、刀體和刀片都應(yīng)具有很高的精度及組合精度。道具的高可靠性是為了保證數(shù)控機(jī)床連續(xù)自動加工中不發(fā)生刀具意外損壞及潛在缺陷而影響加工的順利進(jìn)行,要求刀具及其相配的組合件必須具有很高的可靠性及較強(qiáng)的適應(yīng)性。遼寧進(jìn)口準(zhǔn)干式切削系統(tǒng)定制
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